05章除塵技術基礎ppt課件

1、第五章第五章 顆粒污染物控制技術基礎顆粒污染物控制技術基礎 1. 粉塵的粒徑及粒徑分布粉塵的粒徑及粒徑分布 2. 粉塵的物理性質粉塵的物理性質 3. 顆粒在流體中的動力特性顆粒在流體中的動力特性 4. 凈化裝置的分類和性能表示方法凈化裝置的分類和性能表示方法 落塵落塵:dp10 m :dp10 m 粉塵粉塵 飄塵飄塵:dp10 m :dpdAdM a-定向直徑定向直徑b-定向面積等分直徑定向面積等分直徑c-投影面積直徑投影面積直徑 （2幾何當量徑：指顆粒的某一幾何量面積、體積等）幾何當量徑：指顆粒的某一幾何量面積、體積等） 相同時的球形顆粒的直徑。相同時的球形顆粒的直徑。 等投影面積徑等投影面

2、積徑dA （圓等直徑）：（圓等直徑）： 與顆粒投影面積相同的某一圓的直徑。與顆粒投影面積相同的某一圓的直徑。 等體積徑等體積徑dV或或 dr （球等直徑）：（球等直徑）： 指與被測顆粒體積相等的球的直徑。指與被測顆粒體積相等的球的直徑。 等表面積徑等表面積徑dS：指與被測顆粒表面積相等的球的直徑。：指與被測顆粒表面積相等的球的直徑。 體積表面積平均徑體積表面積平均徑de： 與顆粒體積與外表面積相同的圓球的直徑。與顆粒體積與外表面積相同的圓球的直徑。 1 2 4 ()1.128 A A dA 1 3 3 6 ()1.24 V V dV （3 3物理當量徑：物理當量徑： 取顆粒某一物理量相同時的球

3、形顆粒粒徑。取顆粒某一物理量相同時的球形顆粒粒徑。 a a：斯托克斯徑：斯托克斯徑dsds：同一流體中：同一流體中, ,若一球體與顆粒的密度若一球體與顆粒的密度 相同且沉降速度相等，此球的直徑稱為斯托克斯徑。相同且沉降速度相等，此球的直徑稱為斯托克斯徑。 定義式：定義式： 18 s s p V d g p （3物理當量徑：物理當量徑： b.空氣動力學直徑空氣動力學直徑da：在空氣中與粉塵顆粒沉降速度相：在空氣中與粉塵顆粒沉降速度相 同，單位密度為同，單位密度為1g/cm31000kg/m3的圓球的直徑。的圓球的直徑。 ds與與da的關系的關系: 當當 得得 c.分割粒徑半分離粒徑分割粒徑半分離

4、粒徑d50：即除塵器的分級效率為：即除塵器的分級效率為 50%的顆粒直徑。的顆粒直徑。 d.篩分徑篩分徑:以顆粒能夠通過的最小篩孔寬度定義的直徑。以顆粒能夠通過的最小篩孔寬度定義的直徑。 12 () asp dd 12 asp dd 篩分徑：篩分徑： 顆粒能通過的最小方篩孔的寬度。顆粒能通過的最小方篩孔的寬度。 目數，就是孔數，就是每平方英寸上的孔數目數，就是孔數，就是每平方英寸上的孔數 目。目。 目數越大，孔徑越小。目數越大，孔徑越小。 一般來說，目數孔徑微米數）一般來說，目數孔徑微米數）15000。 比如：比如：400目的篩網的孔徑為目的篩網的孔徑為38微米左右；微米左右； 500目的篩網

5、的孔徑是目的篩網的孔徑是30微米左右。微米左右。 常用的單一粒徑：投影徑、等體積徑、斯托克常用的單一粒徑：投影徑、等體積徑、斯托克 斯徑、分割粒徑、空氣動力學徑斯徑、分割粒徑、空氣動力學徑da是除塵技術中是除塵技術中 用得最多的）。用得最多的）。 單一粒徑：單一粒徑： l粒徑的測定結果與顆粒的形狀有關粒徑的測定結果與顆粒的形狀有關 l通常用圓球度表示顆粒形狀與球形不一致的通常用圓球度表示顆粒形狀與球形不一致的 程度程度 l圓球度：與顆粒體積相等的球體的表面積和圓球度：與顆粒體積相等的球體的表面積和 顆粒的表面積之比顆粒的表面積之比s（ s則有：則有： l由上式可見由上式可見Vs , 若若dp小

6、，則小，則Vs就小，故小顆粒就難分離。就小，故小顆粒就難分離。 2 / 18 pp s dg vms 2 / 18 pp s dg vms 2 p d 由前可知：阻力系數由前可知：阻力系數CD為雷諾數的函數：為雷諾數的函數： P147圖圖5-14：球形顆粒的流體阻力與雷諾數的關系曲線：球形顆粒的流體阻力與雷諾數的關系曲線： 三個區(qū)域：三個區(qū)域： Re1時，時，K=24，=1，直線關系：，直線關系： Re=1500時，介流區(qū)，時，介流區(qū)， K=10，=1/2， 或伯德公式：或伯德公式： Re=5002105時，紊流區(qū)時，紊流區(qū) CD =0.44 0 .5 1 0 D e C R e D R K

7、C 2 4 D e C R 0 .6 1 8 .5 D e C R 將阻力系數將阻力系數CD 分別代入阻力公式：分別代入阻力公式： Re1時，適用于斯托克斯定律范圍：時，適用于斯托克斯定律范圍： Re=1500時，適用于奧倫定律范圍：時，適用于奧倫定律范圍： 3 31 1 3 22 5 4 () 4 255 p p s Fd v g v 3 2 3 () 1 8 ps pp s Fdv dg v 2 22 3 242 p DPD d vv FCAC 將阻力系數將阻力系數CD 分別代入阻力公式：分別代入阻力公式： Re=5002105時，適用于牛頓定律范圍時，適用于牛頓定律范圍 2 22 3 2

8、42 p DPD d vv FC AC 22 3 0.55 () 3 ps p sp Fd v vgd 二、塵粒在除塵管道中的運動特性二、塵粒在除塵管道中的運動特性 -主要討論塵粒在管道中的輸送問題。主要討論塵粒在管道中的輸送問題。 單一粉塵在水平管道中的運動軌跡下列圖）單一粉塵在水平管道中的運動軌跡下列圖） 二、塵粒在除塵管道中的運動特性二、塵粒在除塵管道中的運動特性 管道中邊界層內水平氣流速度管道中邊界層內水平氣流速度vm對球形顆粒產生的懸浮對球形顆粒產生的懸浮 力力: 其中：其中： vm為邊界層速度為邊界層速度, K為懸浮系數為懸浮系數(由實驗測得由實驗測得) 當懸浮力當懸浮力=重力忽略

9、浮力時重力忽略浮力時, 塵粒開始上升塵粒開始上升, 得邊界層速度為得邊界層速度為: 球形顆粒，球形顆粒， K=0.44，常壓空氣，簡化為：，常壓空氣，簡化為： 2 2 42 p m d v FK 3.62() pp m d v K 5.0 mpp vd 二、塵粒在除塵管道中的運動特性二、塵粒在除塵管道中的運動特性 根據管道內粉塵的受力分析，得：根據管道內粉塵的受力分析，得： （1在水平管道內輸送粉塵所需要的平均氣流速度：在水平管道內輸送粉塵所需要的平均氣流速度： （2在垂直管道中運動時，在垂直管道中運動時， （3傾斜管道中的氣流速度應介于水平管道和垂直管傾斜管道中的氣流速度應介于水平管道和垂直

10、管 道的輸送速度之間，應根據管道的傾斜角度而定。道的輸送速度之間，應根據管道的傾斜角度而定。 (2 3)(10 15) mpp vvd s vv(1.31.7) s vv 作業(yè)： 1、已知某種粉塵的粒徑分布如下表：、已知某種粉塵的粒徑分布如下表： 計算出粉塵的頻數分布、頻度分布、篩上篩下累計算出粉塵的頻數分布、頻度分布、篩上篩下累 積分布，并繪出塵粒分布直方圖。積分布，并繪出塵粒分布直方圖。 粒徑間粒徑間 隔隔/m 0 5 5 10 10 15 15 20 20 25 25 30 30 35 35 40 40 45 45 50 50 質量質量 m /g 2.5 5.011223646463632117.5 作業(yè)： 2、在某工廠對運行中的除塵器進行測定，測得除塵器進、在某工廠對運行中的除塵器進行測定，測得除塵器進 口和出口氣流中粉塵的濃度分別為口和出口氣流中粉塵的濃度分別為3200mg/m3和和 480mg/m3，進、